Vi sinh vật hai mảnh Alexandrium leei (Dinophyceae) từ vùng nước ven biển Singapore sản xuất độc tố nước hòa tan

Marine Biology - Tập 150 - Trang 541-549 - 2006
Ying Zhong Tang1,2, Lesheng Kong3, Michael James Holmes1
1Tropical Marine Science Institute, National University of Singapore, Singapore, Singapore
2Department of Ocean, Earth and Atmospheric Sciences, Old Dominion University, Norfolk, USA
3Department of Biochemistry, National University of Singapore, Singapore, Singapore

Tóm tắt

Một dòng vi sinh vật Alexandrium leei Balech đã được phân lập vào tháng 10 năm 2002 từ vùng nước ven biển Singapore, được xác định bằng kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử quét cùng với phân tích phát sinh loài sử dụng chuỗi rDNA LSU, cho thấy độc tính với cá chẽm châu Á (Lates calcarifer Bloch). Độc tính ichthyotoxic của các tế bào tảo thu được qua lọc (lưới 15 μm) và được rửa bằng môi trường nuôi cấy vô trùng đã chỉ ra rằng độ độc của A. leei có thể không do ô nhiễm vi khuẩn, điều này được củng cố thêm bởi mối tương quan nghịch giữa thời gian tử vong của cá và liều lượng tế bào tảo được áp dụng. Các độc tố ngăn liệt (PST) không thể được phát hiện, cho thấy rằng PST không phải là nguyên nhân gây tử vong cho cá. Các thử nghiệm sinh vật học trên cá, sử dụng văn hóa đông lạnh, văn hóa đã xử lý nhiệt, môi trường nuôi cấy không có tế bào, và các chiết xuất từ hexane, acetate etylic và nước từ các tế bào tảo cho thấy rằng A. leei sản xuất một hoặc nhiều độc tố ichthyotoxin bền vững với nhiệt, có thể được giải phóng từ các tế bào tảo vào môi trường nuôi cấy. Phân tích phát sinh loài dựa trên chuỗi rDNA LSU của A. leei xác nhận danh tính của nó và cho thấy rằng dòng của Singapore tương tự hơn với các dòng tách từ Malaysia so với một dòng ở Hàn Quốc xa về địa lý. Đây là bằng chứng đầu tiên về việc sản xuất độc tố ichthyotoxin bởi A. leei.

Từ khóa

#Alexandrium leei; ichthyotoxin; độc tố; cá chẽm châu Á; tảo biển; phân tích phát sinh loài; môi trường nuôi cấy

Tài liệu tham khảo

Aldrich DV, Ray SM, Wilson WB (1967) Gonyaulax monilata: population growth and development of toxicity in culture. J Protozool 14:636–639 Altschul SF, Gish W, Miller W, Myers EW, Lipman DJ (1990) Basic local alignment search tool. J Mol Biol 215:403–410 Balech E (1985) The genus Alexandrium or Gonyaulax of the tamarensis group. In: Anderson DM, White AW, Baden DC (eds) Toxic dinoflagellates. Elsevier, Oxford, pp 33–38 Balech E (1995) The genus Alexandrium Halim. Sherkin Island Marine Station, Cork, p 151 Cembella AD, Lewis NI, Quilliam MA (2000) The marine dinoflagellate Alexandrium ostenfeldii (Dinophyceae) as the causative organism of spirolide shellfish toxins. Phycologia 39:67–74 Cembella AD, Quilliam MA, Lewis NI, Bauder AG, Dell’Aversano C, Thomas K, Jellett J, Cusack RR (2002) The toxigenic marine dinoflagellate Alexandrium tamarense as the probable cause of mortality of caged salmon in Nova Scotia. Harmful Algae 1:313–325 Chou R, Lee HB (1997) Commercial marine fish farming in Singapore. Aquac Res 28:767–776 Daugbjerg N, Hansen G, Larsen J, Moestrup Ø (2000) Phylogeny of some of the major genera of dinoflagellates based on ultra-structure and partial LSU rDNA sequence data, including the erection of three new genera of unarmoured dinoflagellates. Phycologia 39:302–317 Fritz L, Triemer RE (1985) A rapid simple technique utilizing Calcofluor White M2R for the visualization of dinoflagellate thecal plates. J Phycol 21:662–664 Fukuyo Y, Pholpunthin P, Yoshida K (1988) Protogonyaulax (Dinophyceae) in the Gulf of Thailand. Bull Plankton Soc Jpn 35:9–20 Gates JA, Wilson WB (1960) The toxicity of Gonyaulax monilata Howell to Mugil cephalus. Limnol Oceanogr 5:171–174 Hansen PJ, Cembella AD, Moestrup Ø (1992) The marine dinoflagellate Alexandrium ostenfeldii: paralytic shellfish toxin concentration, composition, and toxicity to a tintinnid ciliate. J Phycol 28(5):597–603 Holmes MJ, Lewis RJ, Gillespie NC (1990) Toxicity of Australian and French Polynesian strains of Gambierdiscus toxicus (Dinophyceae) grown in culture: characterization of a new type of maitotoxin. Toxicon 28:1159–1172 Holmes MJ (1998) Gambierdiscus yasumotoi sp. nov. (Dinophyceae), a toxic benthic dinoflagellate from southeastern Asia. J Phycol 34:661–668 Holmes MJ, Bolch CJS, Green DH, Cembella AD, Teo SLM (2002) Singapore isolates of the dinoflagellate Gymnodinium catenatum (Dinophyceae) produce a unique profile of paralytic shellfish poisoning toxins. J Phycol 38:96–106 Huelsenbeck JP, Ronquist F (2001) MRBAYES: Bayesian inference of phylogenetic trees. Bioinformatics 17:754–755 Kim KY, Yoshida M, Kim CH (2005) Molecular phylogeny of three hitherto unreported Alexandrium species: Alexandrium hiranoi, Alexandrium leei and Alexandrium satoanum (Gonyaulacales, Dinophyceae) inferred from the 18S and 26S rDNA sequence data. Phycologia 44:361–368 Kodama M, Ogata T, Fukuyo Y, Igarashi T, Kamiya H, Matsuura F (1982) Comparison of toxicities of Protogonyaulax cells of various sizes. Bull Jpn Soc Sci Fish 48:567–574 Konovalova GV (1989) Phytoplankton blooms and red tides in the Far East coastal waters of the USSR. In: Okaichi T, Anderson DM, Nemoto T (eds) Red tides: biology, environmental science, and toxicology. Elsevier, Amsterdam, pp 97–100 Liang S, Qian HL, Qi YZ (2000) Problems on the red tide in coastal China sea. In: Ho KC, Wang ZD (eds) Prevention and management of harmful algal blooms in the South China Sea: proceedings of regional symposium on prevention management of harmful algal blooms in the South China Sea, 2000 HABSCS, pp 492 Matsuoka K, Iizuka H, Takayama H, Honjo T, Fukuyo Y, Ishimaru T (1989) Geographic distribution of Gymnodinium nagasakiense Takayama et Adachi around west Japan. In: Okaichi T, Anderson DM, Nemoto T (eds) Red tides: biology, environmental science, and toxicology. Elsevier, Amsterdam, pp 101–104 Nguyen-Ngoc L (2004) An autecological study of the potentially toxic dinoflagellate Alexandrium affine isolated from Vietnamese waters. Harmful Algae 3:117–129 Nylander JAA (2004) MrModeltest v2 (program distributed by the author). Evolutionary Biology Centre, Uppsala University Ogata T, Kodama M (1986) Ichthyotoxicity found in cultured media of Protogonyaulax spp. Mar Biol 92:31–34 Posada D, Crandall KA (1998) Modeltest: testing the model of DNA substitution. Bioinformatics 14:817–818 Ronquist F, Huelsenbeck JP (2003) MrBayes 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models. Bioinformatics 19:1572–1574 Scholin CA, Villac MC, Buck KR, Krupp JM, Powers DA, Fryxell GA, Chavez EP (1994) Ribosomal DNA sequences discriminate among toxic and non-toxic Pseudonitzschia species. Natural Toxins 2:152–165 Steidinger KA, Tangen K (1997) Dinoflagellates. In: Tomas CR (ed) Identifying marine phytoplankton. Academic, New York, pp 387–589 Su HM, Liao IC, Chiang YM (1993) Mass mortality of prawn caused by Alexandrium tamarense blooming in a culture pond in southern Taiwan. In: Smayda TJ, Shimizu Y (eds) Toxic phytoplankton blooms in the Sea. Elsevier, Amsterdam, pp 329–333 Thompson JD, Gibson TJ, Plewniak F, Jeanmougin F, Higgins DG (1997) The CLUSTAL_X windows interface: flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools. Nucl Acids Res 25:4876–4882 Usup G, Leaw CP, Ahmad A, Lim PT (2002) Alexandrium (Dinophyceae) species in Malaysian waters. Harmful Algae 1:265–275